造成鋼樁海水飛濺帶的腐蝕,可以說是由于鹽分多潤濕時間長,這基本上與大氣腐蝕類似。合金元素的效果即使和耐候鋼的場合多少有些不同,借助于合金元素銹層的保護性也要比碳素鋼好得多,因而作為耐蝕鋼在實用上的意義沒有任何疑問。


 海水(shui)飛(fei)濺帶(dai)的腐蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan),如果使用(yong)大(da)尺(chi)(chi)寸鋼(gang)樁或者(zhe)模擬鋼(gang)樁的試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材,實(shi)施比較(jiao)困(kun)難。雖然也有在(zai)(zai)碼頭或浮標等(deng)上(shang)安裝小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)(shi)片(pian)(pian)的方(fang)(fang)法,可是在(zai)(zai)同樣(yang)條件下能夠(gou)安裝的試(shi)(shi)(shi)片(pian)(pian)數受到限(xian)制。因此,在(zai)(zai)海水(shui)飛(fei)濺帶(dai)直(zhi)接獲得合金元(yuan)素效(xiao)果的數據(ju)不多。輔(fu)助的試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法之一(yi)就是在(zai)(zai)離海岸很近(jin)的地方(fang)(fang)進(jin)行大(da)氣暴曬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。U.S.Steel公司在(zai)(zai)開發USS MARINER 鋼(gang)時,我想就是通過在(zai)(zai)Kure Beach 23.84 m(80ft-lot)的小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)(shi)片(pian)(pian)大(da)氣暴曬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)大(da)致固定化(hua)學成分系(xi)之后,在(zai)(zai)海洋中(zhong)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)長尺(chi)(chi)材進(jin)行確認(ren)的。


 前者能(neng)夠試(shi)驗(yan)多數(shu)的(de)(de)試(shi)驗(yan)材,可以(yi)系統地(di)獲得合金元素的(de)(de)效果,但是(shi)腐蝕環境和海水飛濺帶不完全(quan)一樣;而后者在環境條件上沒有(you)問題,可是(shi)無論在經濟(ji)上、場所上,試(shi)驗(yan)材的(de)(de)數(shu)量或種類都受到限制,只能(neng)成為驗(yan)證(zheng)的(de)(de)試(shi)驗(yan)。


 耐蝕鋼(gang)海水飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的耐蝕性在日本也(ye)進行了(le)各種研究。例如,高村等在碼頭的不同高度的位置上設置了(le)水平支持架,研究了(le)大氣、上部飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、下部飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)時鋼(gang)中合(he)金元(yuan)素的效果。結果證明(ming),下部飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)和(he)(he)潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)時鋼(gang)中合(he)金元(yuan)素的效果類似,錳和(he)(he)磷有(you)效,Cu、Si、Cr稍微有(you)害,但是(shi),鋼(gang)中合(he)金元(yuan)素對下部飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的影響大。


 關于這(zhe)樣的(de)(de)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)(dai)和潮(chao)(chao)差(cha)(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)小型(xing)(xing)試(shi)(shi)驗材(cai)(cai)腐蝕行為(wei)的(de)(de)類似性,在(zai)歷(li)史上已經發現過(guo)。如前所述(3.1.1節(jie)),Humble(1949年)發表了(le)長尺材(cai)(cai)的(de)(de)腐蝕大(da)小由(you)于高度不同(tong)有(you)很大(da)差(cha)(cha)(cha)異,海(hai)(hai)水(shui)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)(dai)最(zui)大(da),潮(chao)(chao)差(cha)(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)最(zui)小,然而同(tong)時(shi)(shi)把(ba)小型(xing)(xing)試(shi)(shi)驗材(cai)(cai)放置(zhi)在(zai)各部位進(jin)行試(shi)(shi)驗,把(ba)這(zhe)些(xie)試(shi)(shi)片用(yong)導(dao)線連(lian)接(jie)起來(lai)時(shi)(shi)和長尺材(cai)(cai)有(you)同(tong)樣的(de)(de)腐蝕分(fen)布。相反(fan)絕(jue)緣后分(fen)別獨立放置(zhi)時(shi)(shi),潮(chao)(chao)差(cha)(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)腐蝕和飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)同(tong)樣,而且(qie)非常大(da)。其理(li)由(you)是長尺材(cai)(cai)的(de)(de)潮(chao)(chao)差(cha)(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)或者用(yong)導(dao)線和全浸(jin)帶(dai)(dai)(dai)連(lian)接(jie)起來(lai)的(de)(de)潮(chao)(chao)差(cha)(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)小型(xing)(xing)試(shi)(shi)片,通過(guo)海(hai)(hai)水(shui)全浸(jin)帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)鋼產生了(le)電池防(fang)蝕作(zuo)用(yong)。Larrabee和La Quel 用(yong)長尺材(cai)(cai)或小型(xing)(xing)試(shi)(shi)驗材(cai)(cai)也獲得了(le)同(tong)樣的(de)(de)結(jie)果。但是,與Humble不同(tong),他們(men)沒有(you)確認(ren)在(zai)全浸(jin)帶(dai)(dai)(dai)腐蝕的(de)(de)促(cu)進(jin)效果。


 根據上述獨立(li)的(de)小型試驗材在飛濺帶和潮差(cha)帶的(de)腐蝕大小的(de)類(lei)似性(xing)、環境的(de)類(lei)似性(xing)來(lai)考慮,高村(cun)等所(suo)發現的(de)在這兩(liang)個部位(wei)的(de)合金元素效(xiao)果類(lei)似是可(ke)以充分理(li)解的(de)。


 已經敘述過添加 Cu-Ni-P、Cu-Cr-P、Cu-Cr、Cu-Cr-Al等對提高鋼在(zai)飛濺帶處的耐蝕性是(shi)有(you)效的。有(you)關各類耐海水(shui)鋼正在(zai)實(shi)用(yong)化以及Ni、Cr不利作用(yong)的數據,在(zai)這里(li)不再重(zhong)復。另外,有(you)人(ren)認為添加W、Mo、Ti等也有(you)效果(guo)。關于它們的作用(yong)機理也有(you)令人(ren)感興(xing)趣的觀點。


 首先,高村等給出了銹中磁鐵礦的微細化與耐蝕性關系的數據,在用來進行干濕交替試驗的人工海水中,如果加入10-2M/L的CrO2-4、PO3-4或者Mo2-4時,發現在碳素鋼上生成的銹中磁鐵礦微細化,腐蝕也隨著微細化的進行定量地減少。接著,岡田等在模擬海水飛濺帶的實驗室試驗中發現,在生成的低合金鋼銹層中W和Mo分別以WO2-4、MoO2-4形式存在,因而認為它們作為FeWO4等不溶性鹽進行沉淀,抑制了陽極反應。


 在(zai)(zai)教(jiao)科書(shu)中(zhong)(zhong)已(yi)有(you)(you)說(shuo)(shuo)明:在(zai)(zai)連續的(de)(de)裸露(lu)鋼(gang)樁上形成(cheng)(cheng)了(le)把(ba)(ba)潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)作為(wei)(wei)(wei)陰(yin)極(ji)(ji),把(ba)(ba)海面稍微向(xiang)下(xia)的(de)(de)部(bu)分作為(wei)(wei)(wei)陽(yang)極(ji)(ji)的(de)(de)通(tong)氣(qi)差電池,造成(cheng)(cheng)在(zai)(zai)潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)抑制腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),在(zai)(zai)全(quan)浸(jin)帶(dai)(dai)(dai)促進腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)單獨(du)存在(zai)(zai)的(de)(de)小(xiao)型試(shi)(shi)(shi)片(pian)不發生(sheng)這種情況,所以(yi)(yi)產生(sheng)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與飛(fei)濺帶(dai)(dai)(dai)相同。雖然(ran)(ran)作為(wei)(wei)(wei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)傾(qing)向(xiang)來說(shuo)(shuo)這種解(jie)釋沒(mei)有(you)(you)錯誤,對(dui)本節內容沒(mei)有(you)(you)任何妨(fang)礙,可是(shi)因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)擔心對(dui)通(tong)氣(qi)差腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)說(shuo)(shuo)明有(you)(you)問題,所以(yi)(yi)想預先(xian)敘述對(dui)該問題的(de)(de)疑問。問題是(shi)為(wei)(wei)(wei)什么陽(yang)極(ji)(ji)被限定在(zai)(zai)從(cong)海面稍微向(xiang)下(xia)的(de)(de)部(bu)分?因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)海水的(de)(de)電導率高,所以(yi)(yi)陽(yang)極(ji)(ji)電流應該擴展到鋼(gang)樁的(de)(de)全(quan)浸(jin)帶(dai)(dai)(dai)。上述作為(wei)(wei)(wei)通(tong)氣(qi)差腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)學說(shuo)(shuo)顯然(ran)(ran)是(shi)根據Evens等作為(wei)(wei)(wei)通(tong)氣(qi)差腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)例(li)子(zi),于(yu)1930年所進行(xing)的(de)(de)燒杯試(shi)(shi)(shi)驗中(zhong)(zhong)與水面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)相同的(de)(de)考慮方法。然(ran)(ran)而Evans等的(de)(de)實(shi)(shi)驗中(zhong)(zhong)試(shi)(shi)(shi)片(pian)小(xiao),從(cong)水面稍微同下(xia)的(de)(de)部(bu)位以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)金屬表面面積(ji)很小(xiao),試(shi)(shi)(shi)片(pian)全(quan)體已(yi)經成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)陽(yang)極(ji)(ji),沒(mei)有(you)(you)局部(bu)集中(zhong)(zhong)的(de)(de)理由。再者,Exvans等的(de)(de)燒杯實(shi)(shi)驗中(zhong)(zhong)的(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)是(shi)完(wan)全(quan)不腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)區域,作為(wei)(wei)(wei)電極(ji)(ji)起作用雖然(ran)(ran)不是(shi)不可理解(jie)的(de)(de),可是(shi)具有(you)(you)銹層的(de)(de)潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)也能(neng)有(you)(you)同樣(yang)的(de)(de)作用嗎(ma)?因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)銹的(de)(de)還原是(shi)非(fei)常容易產生(sheng)的(de)(de)。